Физиология билеты (доработка). 1 Физиология, ее предмет и роль в системе психологического образования. Организм и внешняя среда. Адаптация
 Скачать 124.4 Kb.
|
|
Гормоны выполняют в организме следующие важные функции: Регуляция роста, развития и дифференцировки тканей и органов, что определяет физическое, половое и умственное развитие. Обеспечение адаптации организма к меняющимся условиям существования. Обеспечение поддержания гомеостаза. 70 Транспорт гормонов. Механизмы действия гормонов. Гормональный эффект опосредован следующими основными этапами: синтезом и поступлением в кровь, формами транспорта, клеточными механизмами действия гормонов. От места секреции гормоны доставляются к органам-мишеням циркулирующими жидкостями: кровью, лимфой. В крови гормоны циркулируют в нескольких формах: 1) в свободном состоянии; 2) в комплексе со специфическими белками плазмы крови; 3) в форме неспецифического комплекса с плазменными белками; 4) в адсорбированном состоянии на форменных элементах крови. В состоянии покоя 80% приходится на комплекс со специфическими белками. Биологическая активность определяется содержанием свободных форм гормонов. Связанные формы гормонов являются как бы депо, физиологическим резервом, из которого гормоны переходят в активную свободную форму по мере необходимости. Механизмы действия гормонов. Существуют два основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки. В первом случае рецепторы расположены на мембране клетки. В результате взаимодействия гормона с рецептором активируется мембранный фермент - аденилатциклаза. Этот фермент способствует образованию из аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) важнейшего внутриклеточного посредника реализации гормональных эффектов - циклического 3,5-аденозинмонофос-фата (цАМФ). цАМФ активирует клеточный фермент протеинкиназу, реализующую действие гормона. Так действуют пептидные, белковые гормоны. Во втором случае рецепторы для гормона находятся в цитоплазме клетки. Гормоны этого механизма действия в силу своей липофильности легко проникают через мембрану внутрь клетки-мишени и связываются в ее цитоплазме специфическими белками-рецепторами. Гормон-рецепторный комплекс входит в клеточное ядро. В ядре комплекс распадается, и гормон взаимодействует с определенными участками ядерной ДНК, следствием чего является образование особой матричной РНК. Матричная РНК выходит из ядра и способствует синтезу на рибосомах белка или белка-фермента. Так действуют стероидные гормоны и производные тирозина - гормоны щитовидной железы. Инактивация гормонов происходит в эффекторных органах, в основном в печени. Частично гормоны выделяются с мочой в неизмененном виде 71 Системы вторых посредников (цАМФ, цГМФ, инозитолтрифосфат, диацилглицерол, Са2+ - кальмодулин). Первый посредник – это гормон, он передает сигнал между клетками, а второй посредник – это цАМФкоторый передаёт сигнал внутри клетки. Вторыми посредниками являются цАМФ (Циклический аденозинмонофосфат (циклический AMФ, 3'5'-цAMФ, 3'5'-cAMP) — производное АТФ, выполняющее в организме роль вторичного посредника, использующегося для внутриклеточного распространения сигналов некоторых гормонов (например, глюкагона или адреналина), которые не могут проходить через клеточную мембрану.), цГМФ(Циклический гуанозинмонофосфат) (подобен цАМФ), инозитол (IP3 взаимодействует с Ca2+-каналами мембраны эндоплазматического ретикулума, в результате чего происходит выделение ионов кальция из ЭПР. IP3 также принимает участие в регуляторных процессах, сопровождающих оплодотворение яйцеклетки.), кальмодулин (субъединицей целого ряда ферментов (протеинкиназы, протеинфосфатазы, фосфодиэстеразы, ферменты мышечной подвижности). Он связывает и активирует более 40 мишеней. ) ДАГ(диацилглицеролы.), ИФ3 , Са2+ и др. (рис.13). Процессов, которые регулируются вторыми посредниками очень много. Внутриклеточные эффекты вторых посредников делятся на универсальные и специализированные. К универсальным эффектам относят: изменение проницаемости мембран, модификация и изменение активности белков, воздействие на матричные синтезы, деление и дифференцировка клеток, апоптоз. Специализированные эффекты реализуются в определенных клетках. Например, возбудимость – это свойство нейронов, сократимость – свойство всех видов мышц; секреция – свойство желез и одиночных клеток, способных к секреции; иммунные реакции свойственны лимфоцитам, и наконец, для тромбоцитов характерно явление агрегации. Внутриклеточные эффекты реализуются во всех живых организмах – от бактерий до любой клетки организма. Но с момента, когда организм стал многоклеточным, появилась необходимость в межклеточных сигналах. Передача меж- и внеклеточных сигналов может осуществляться не только гормонами, но и другими веществами, например, клетки реагируют на глюкозу, тромбин или белки матрикса, на взаимодействие с другими клетками. Если клетка крови (нейтрофил или тромбоцит) контактирует с клетками эндотелия или сперматозоид с яйцеклеткой, то через особые рецепторы включается система вторых посредников. Внешние сигналы: свет, запах, вкус, – также действуют через системы вторых посредников. 72 Регуляция желез внутренней секреции. Регуляция деятельности желез внутренней секреции осуществляется нервными и гуморальными факторами. Нейроэндокринные зоны гипоталамуса, эпифиз, мозговое вещество надпочечников и другие участки хромаффинной ткани регулируются непосредственно нервными механизмами. В большинстве случаев нервные волокна, подходящие к железам внутренней секреции, регулируют не секреторные клетки, а тонус кровеносных сосудов, от которых зависит кровоснабжение и функциональная активность желез. Основную роль в физиологических механизмах регуляции играют нейрогормональные и гормональные механизмы, а также прямые влияния на эндокринные железы тех веществ, концентрацию которых регулирует данный гормон. Регулирующее влияние центральной нервной системы на физиологическую активность желез внутренней секреции осуществляется через гипоталамус. Кроме них внутри указанных систем существуют и обратные восходящие саморегулирующие связи. Обратные связи могут исходить как от периферической железы, так и от гипофиза. По направленности физиологического действия обратные связи могут быть отрицательными и положительными. Отрицательные связи самоограничивают работу системы. Положительные связи самозапускают ее. Принцип обратной связи здесь выражается в том, что при увеличении продукции железами внутренней секреции своих гормонов уменьшается секреция гормонов гипоталамуса. 73 Эндокринные функции гипоталамуса, гипофиза и эпифиза. Эндокринная функция гипоталамуса тесно связана с работой гипофиза. В клетках и ядрах гипоталамуса выделяются: Гипоталамические гормоны – либерины и статины, которые регулируют гормонпродуцирующую функцию гипофиза. Тиреолиберин – стимулирует выработку тиротропина в гипофизе. Кортиколиберин – стимулирует выработку в гипофизе кортикотропина. Соматолиберин – стимулирует выработку в гипофизе соматотропина. Соматостатин – угнетает выработку в гипофизе гормона роста. Окситоцин стимулирует сокращения при родах, участвует в процессе лактации. Вазопрессин контролирует водный баланс в организме, под его влиянием усиливается обратное всасывание воды в почках Гипофизназывают главной эндокринной железой организма человека. С помощью своих гормонов он регулирует деятельность других эндокринных желез. Пролактин стимулирует лактацию Соматотропин регулирует рост Тиреотропин регулирует работу щитовидной железы. Адренокортикотропин оказывает стимулирующее действие на кору надпочечников. Фоллитропин вызывает рост и созревание фолликулов яичников и их подготовку к овуляции. У мужчин под влиянием ФСГ происходит образование сперматозоидов. Лютропин способствует разрыву оболочки созревшего фолликула, т.е. овуляции и образованию желтого тела, стимулирует образование женских половых гормонов - эстрогенов. У мужчин этот гормон способствует образованию мужских половых гормонов – андрогенов Эпифиз. Мелатонин – регулирует цикл сна, ритмы тела, увеличивает аппетит, Серотонин – роль в процессах свёртыыания крови, аллергии и воспаления, Норадреналин - выработка норадреналина в организме и выброс в кровь сильно возрастает при стрессовых ситуациях и сильных кровотечениях, также при тяжелой физической нагрузке. Гистамин - увеличение проницаемости сосудистой стенки Функции эпифиза: регуляция биологических ритмов эндокринных функций и метаболизма приспособление организма к меняющимся условиям освещённости 74 Эндокринные функции щитовидной железы. Имеются йодсодержащие гормоны тироксин и трийодтиронин Содержание тироксина в крови больше, чем трийодтиронина. Однако активность трийодтиронина выше, чем тироксина. Инактивация происходит в печени Йодсодержащие гормоны выполняют в организме следующие функции: 1. усиление всех видов обмена (белкового, липидного, углеводного), 2. влияние на процессы роста, физическое и умственное развитие; 3. увеличение частоты сердечных сокращений; 4. стимуляция деятельности пищеварительного тракта: повышение аппетита, усиление перистальтики кишечника, увеличение секреции пищеварительных соков; 5. повышение температуры тела за счет усиления теплопродукции; 6. повышение возбудимости симпатической нервной системы. Нарушения функции щитовидной железы проявляются ее гипофункцией и гиперфункцией. Если недостаточность функции развивается в детском возрасте, то это приводит к задержке роста, нарушению пропорций тела, полового и умственного развития – кретинизм. У взрослых гипофункция щитовидной железы приводит к развитию патологического состояния – микседемы. При этом заболевании наблюдается торможение нервно-психической активности, что проявляется в вялости, сонливости, апатии, снижении интеллекта. Гипофункция щитовидной железы может развиться у людей, проживающих в местностях, где в воде и почве отмечается недостаток йода. Это так называемый эндемический зоб. Щитовидная железа при этом заболевании увеличена (зоб) – гипотиреоз. При гиперфункции щитовидной железы развивается заболевание тиреотоксикоз (диффузный токсический зоб, Базедова болезнь, болезнь Грейвса). Характерными признаками этого заболевания являются увеличение щитовидной железы (зоб), экзофтальм, тахикардия, повышение обмена веществ, особенно основного, потеря массы тела, увеличение аппетита, нарушение теплового баланса организма, повышение возбудимости и раздражительности. 75 Эндокринные функции паращитовидных желез. Человек имеет 2 пары околощитовидных желез, расположенных на задней поверхности или погруженных внутри щитовидной железы. Главные, клетки этих желез вырабатывают паратгормон. Паратгормон регулирует обмен кальция в организме и поддерживает его уровень в крови. В костной ткани паратгормон усиливает функцию остеокластов, что приводит к деминерализации кости и повышению содержания кальция в плазме крови (гиперкальциемия). В почках паратгормон усиливает реабсорбцию кальция. В кишечнике повышение реабсорбции кальция происходит благодаря стимулирующему действию паратгормона на синтез кальцитриола – активного метаболита витамина D3. Витамин D3 образуется в неактивном состоянии в коже под воздействием ультрафиолетового излучения. Под влиянием паратгормона происходит его активация в печени и почках. Кальцитриол повышает образование кальцийсвязывающего белка в стенке кишечника, что способствует обратному всасыванию кальция. Активность околощитовидных желез определяется содержанием кальция в плазме крови. Если в крови концентрация кальция возрастает, то это приводит к снижению секреции паратгормона. Уменьшение уровня кальция в крови вызывает усиление выработки паратгормона. Гиперфункция околощитовидных желез приводит к деминерализации костной ткани и развитию остеопороза. Гиперкальциемия усиливает склонность к камнеобразованию в почках, способствует развитию нарушений электрической активности сердца, возникновению язв в желудочно-кишечном тракте в результате повышенных количеств гастрина и НСl в желудке, образование которых стимулируют ионы кальция. 76 Эндокринные функции вилочковой железы. Вилочковая железа выполняет три важнейшие функции для поддержания жизнедеятельности человека – эндокринную, иммуннорегуляторную и лимфопоэтическую (производство лимфоцитов). В тимусе происходит созревание Т-клеток нашей иммунной системы. Говоря простым языком, основной функцией тимуса является уничтожение аутоагрессивных иммунных клеток, которые нападают на здоровые клетки собственного организма. Этот отбор и уничтожение клеток-паразитов осуществляется на раннем этапе созревания Т-клеток. Кроме этого, вилочковая железа фильтрует протекающую через нее кровь и лимфу. Любые нарушения в функционировании вилочковой железы приводят к развитию аутоиммунных и онкологических заболеваний, а также, к высокой восприимчивости к инфекционным заболеваниям. Тимозин является важными фактором роста и созревания лимфоцитов Тимопоэтин - который участвует в дифференцировке Т-клеток 77 Гормоны поджелудочной железы. Поджелудочная железа относится к железам со смешанной функцией. Под воздействием инсулина происходит уменьшение концентрации глюкозы в плазме крови (гипогликемия). Это связано с тем, что инсулин способствует превращению глюкозы в гликоген в печени и мышцах (гликогенез). Инсулин также повышает проницаемость клеточной мембраны для глюкозы, что усиливает ее утилизацию. Кроме того, инсулин угнетает активность ферментов, обеспечивающих глюконеогенез, за счет чего тормозится образование глюкозы из аминокислот. Инсулин стимулирует синтез белка из аминокислот и уменьшает катаболизм белка. Инсулин регулирует жировой обмен, усиливая процессы липогенеза: способствует образованию жирных кислот из продуктов углеводного обмена, тормозит мобилизацию жира из жировой ткани и способствует отложению жира в жировых депо. Образование иисулина регулируется уровнем глюкозы в плазме крови. Гипергликемия способствует увеличению выработки инсулина, гипогликемия уменьшает образование и поступление гормона в кровь. Некоторые гормоны желудочно-кишечного тракта, такие как желудочный ингибирующий пептид, холецистокинин, секретин, увеличивают выход инсулина. Блуждающий нерв и ацетилхолин усиливают продукцию инсулина, симпатические нервы и норадреналин подавляют секрецию инсулина. Недостаточная секреция инсулина приводит к заболеванию, которое получило название сахарного диабета. Избыточное содержание инсулина в крови вызывает гипогликемию и может привести к нарушению энергетического обеспечения мозга и потере сознания (гипогликемической коме). Глюкагон является антагонистом инсулина. Под влиянием глюкагона происходит распад гликогена в печени до глюкозы. В результате этого повышается содержание глюкозы в крови. Глюкагон способствует мобилизации жира из жировых депо. Секреция глюкагона также зависит от концентрации глюкозы в крови. Гипергликемия тормозит образование глюкагона, гипогликемия, напротив, увеличивает. 78 Гормоны коркового и мозгового вещества надпочечников. В коре надпочечников выделяют 3 зоны: наружную – клубочковую, среднюю – пучковую и внутреннюю – сетчатую. В клубочковой зоне продуцируются в основном минералокортикоиды, в пучковой – глюкокортикоиды, в сетчатой – половые гормоны. По химическому строению гормоны коры надпочечников являются стероидами. К группе минералокортикоиды относятся альдостерон, дезоксикортикостерон, 18-оксикортикостерон, 18-оксидезоксикортикостерон. Эти гормоны участвуют в регуляции минерального обмена. К глюкокортикоидным гормонам относятся кортизол, кортизон, кортикостерон, 11-дезоксикортизол, 11-дегидрокортикостерон. У человека наиболее важным глюкокортикоидом является кортизол. Эти гормоны оказывают влияние на обмен углеводов, белков и жиров. вызывают повышение содержания глюкозы в плазме крови, угнетают все компоненты воспалительной реакции, оказывают противоаллергическое действие, Они снижают продукцию Ти В-лимфоцитов, уменьшают образование антител, снижают иммунологический надзор, стимулируют секрецию соляной кислоты. Половые гормоны играют определенную роль только в детском возрасте, когда внутрисекреторная функция половых желез еще слабо развита. Половые гормоны коры надпочечников способствуют развитию вторичных половых признаков. Мозговой слой надпочечников вырабатывает катехоламины: адреналин и норадреналин. На долю адреналина приходится около 80%, на долю норадреналина – около 20% гормональной секреции. Физиологические эффекты адреналина и норадреналина аналогичны активации симпатической нервной системы, но гормональный эффект является более длительным. В то же время продукция этих гормонов усиливается при возбуждении симпатического отдела вегетативной нервной системы. Адреналин – гормон страха. Норадреналин – гормон счастья, ярости и гениальности 79 Эндокринные функции мужских половых желез. Наиболее важным из андрогенов является тестостерон. Тестостерон разрушается в печени. Тестостерон обеспечивает развитие первичных (рост полового члена и яичек) и вторичных (мужской тип оволосения, низкий голос, характерное строение тела, особенности психики и поведения) половых признаков, появление половых рефлексов. Гормон участвует и в созревании мужских половых клеток – сперматозоидов. Тестостерон увеличивает синтез белка, особенно в мышцах, что приводит к увеличению мышечной массы, к ускорению процессов роста и физического развития. Тестостерон уменьшает содержание жира в организме. Гормон стимулирует эритропоэз, чем объясняется большее количество эритроцитов у мужчин, чем у женщин. Повышенное содержание в крови тестостерона тормозит выработку лютропина, сниженное – ускоряет. Недостаточность продукции мужских половых гормонов может быть связана с развитием патологического процесса в паренхиме яичек (первичный гипогонадизм) Усиленная продукция мужских половых гормонов в детском возрасте приводит к преждевременному половому созреванию. Избыток тестостерона в постпубертатном возрасте вызывает гиперсексуальность и усиленный рост волос. 80 Женские половые гормоны. Эти гормоны вырабатываются в женских половых железах – яичниках, во время беременности – в плаценте, а также в небольших количествах у мужчин. В фолликулах яичников осуществляется синтез эстрогенов, желтое тело яичника продуцирует прогестерон. К эстрогенам относятся эстрон, эстрадиол и эстриол. Наибольшей физиологической активностью обладает эстрадиол. Эстрогены стимулируют развитие первичных и вторичных женских половых признаков. Под их влиянием происходит рост яичников, матки, маточных труб, влагалища и наружных половых органов. Эстрогены стимулируют развитие и рост молочных желез. Кроме этого эстрогены влияют на развитие костного скелета, ускоряя его созревание. Эстрогены усиливают образование жира и его распределение, типичное для женской фигуры, а также способствуют оволосению по женскому типу. Во время беременности эстрогены способствуют росту мышечной ткани матки, эффективному маточно-плацентарному кровообращению, вместе с прогестероном и пролактином – развитию молочных желез. При овуляции в желтом теле яичника, которое развивается на месте лопнувшего фолликула, вырабатывается гормон – прогестерон. Главная функция прогестерона – подготовка эндометрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки и обеспечение нормального протекания беременности. Если оплодотворение не наступает, желтое тело дегенерирует. Во время беременности прогестерон вместе с эстрогенами обусловливает морфологические перестройки в матке и молочных железах, усиливая процессы пролиферации и секреторной активности. В результате этого в секрете желез эндометрия возрастают концентрации липидов и гликогена, необходимых для развития эмбриона. Гормон угнетает процесс овуляции. У небеременных женщин прогестерон участвует в регуляции менструального цикла. Концентрации тех или иных женских половых гормонов в плазме крови зависят от фазы менструального цикла. |